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专题二 三角函数与平面对量
第1讲 三角函数的图象与性质
一、选择题
1.(2022·吉林省试验中学一模)函数f(x)=cos 2x+是 ( ).
A.非奇非偶函数
B.仅有最小值的奇函数
C.仅有最大值的偶函数
D.既有最大值又有最小值的偶函数
解析 f(x)=cos 2x+sin=cos 2x+cos x=2cos2 x+cos x-1,易知函数f(x)是偶函数,且当cos x=1时取最大值,cos x=-时取最小值.
答案 D
2.将函数f(x)=sin 2x-cos 2x的图象向左平移|m|的个单位,若所得的图象关于直线x=对称,则m的最小值为 ( ).
A.- B.-
C.0 D.
解析 f(x)=sin 2x-cos 2x=2sin,
将f(x)的图象向左平移|m|个单位,得到函数g(x)=
2sin2=2sin,
则:2×-+2|m|=+kπ(k∈Z),
解得|m|=+kπ(k∈Z),
当k=0时,|m|=,
又由于m>-,所以m的最小值为-.
答案 B
3.(2022·北京东城区质量调研)函数y=2sin(0≤x≤9)的最大值与最小值之差为 ( ).
A.2+ B.4
C.3 D.2-
解析 由于0≤x≤9,所以-≤-≤,
因此当-=时,函数y=2sin取最大值,
即ymax=2×1=2,当-=-时,
函数y=2sin取最小值,
即ymin=2sin=-,
因此y=2sin(0≤x≤9)的最大值与最小值之差为2+.
答案 A
4.(2022·北京顺义区统练)已知函数f(x)=cos-cos 2x,其中x∈R,给出下列四个结论:
①函数f(x)是最小正周期为π的奇函数;
②函数f(x)图象的一条对称轴是x=;
③函数f(x)图象的一个对称中心为;
④函数f(x)的递增区间为(k∈Z).
则正确结论的个数是 ( ).
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 由已知得,f(x)=cos-cos 2x=cos 2xcos -sin 2xsin -cos 2x=-sin.f(x)不是奇函数,故①错;
当x=时,f=-sin=1,故②正确;
当x=时,f=-sin π=0,故③正确;
令2kπ+≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),故④正确.综上,正确的结论个数为3.
答案 C
5.(2022·济宁一模)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(0<φ<π)的图象如图所示,若f(x0)=3,x0∈,则sin x0的值为 ( ).
A.
B.
C.
D.
解析 由图象知A=5,=-=π,
∴T=2π,∴ω==1,
且1×+φ=2kπ+,
又0<φ<π,∴φ=,
∴f(x)=5sin.
由f(x0)=3,得sin(x0+)=,
即sin x0+cos x0=,①
又x0∈,∴x0+∈,
∴cos =-,即cos x0-sin x0=-,②
由①②解得sin x0=.
答案 B
二、填空题
6.(2022·安徽卷)若将函数f(x)=sin的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y轴对称,则φ的最小正值是________.
解析 f(x)=sing(x)=sin=sin,
关于y轴对称,即函数g(x)为偶函数,
则-2φ=kπ+,∴φ=-π-(k∈Z),
明显,k=-1时,φ有最小正值-=.
答案
7.(2022·江苏五市联考)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0≤φ<2π)在R上的部分图象如图所示,则f(2 014)的值为________.
解析 依据题意,由函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0≤φ<2π)在R上的部分图象可知周期为12,由此可知T==12,ω=,A=5,将(5,0)代入可知,5sin=0,可知φ=,
所以f(2 014)=5sin=-.
答案 -
8.(2022·北京卷)设函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0).若f(x)在区间上具有单调性,且f=f=-f,则f(x)的最小正周期为________.
解析 由f(x)在上具有单调性,得≥-,
即T≥;由于f=f,所以f(x)的一条对称轴为x==;又由于f=-f,所以f(x)的一个对称中心的横坐标为=.所以T=-=,即T=π.
答案 π
三、解答题
9.(2022·福建卷)已知函数f(x)=cos x(sin x+cos x)-.
(1)若0<α<,且sin α=,求f(α)的值;
(2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.
解 f(x)=sin xcos x+cos 2x-
=sin 2x+-
=sin 2x+cos 2x
=sin.
(1)由于0<α<,sin α=,所以α=,
从而f(α)=sin=sin=.
(2)函数f(x)的最小正周期T==π.
由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
10.(2022·济宁一模)已知函数f(x)=sin xcos+.
(1)当x∈时,求函数f(x)的值域;
(2)将函数y=f(x)的图象向右平移个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标保持不变),得到函数y=g(x)的图象,求函数g(x)的表达式及对称轴方程.
解 (1)f(x)=sin xcos+
=sin x+
=sin xcos x-sin2 x+
=sin 2x-×+
=sin 2x+cos 2x=sin.
由-≤x≤,得-≤2x+≤,
所以-≤sin≤1,
-≤sin≤,
所以f(x)∈.
(2)由(1)知f(x)=sin,将函数y=f(x)的图象向右平移个单位后,
得到函数y=sin
=sin的图象,
再将得到的图象上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标保持不变),得到函数y=sin的图象,所以g(x)=sin.
当4x-=kπ+(k∈Z)时,g(x)取最值,
所以x=+(k∈Z),
所以函数g(x)的对称轴方程是x=+(k∈Z).
11.(2022·西安第一中学模拟)设函数f(x)=2cos2 x+sin 2x+a(a∈R).
(1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间;
(2)当x∈时,f(x)的最大值为2,求a的值,并求出y=f(x)(x∈R)的对称轴方程.
解 (1)f(x)=2cos2 x+sin 2x+a=1+cos 2x+sin 2x+a
=sin+1+a,
则f(x)的最小正周期T==π,
且当2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z)时f(x)单调递增,
即(k∈Z)为f(x)的单调递增区间.
(2)当x∈时,则≤2x+≤,
当2x+=,即x=时sin=1.
所以f(x)max=+1+a=2⇒a=1-.
由2x+=kπ+(k∈Z),得x=+(k∈Z),
即x=+(k∈Z)为f(x)的对称轴.
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